En esta pregunta me refiero a la física que hay detrás de no ser capaz de discernir los objetos del exterior cuando se está en una habitación iluminada, a pesar de que serías capaz de discernirlos si estuvieras fuera, aunque cuando estás fuera eres capaz de discernir los objetos dentro de la habitación iluminada.
Este es el material que hace que los cristales y los tintes de ventanas "unidireccionales" produzcan los resultados deseados.
Una lámina de vidrio normal transmite del orden del 95% de la luz que incide sobre ella (suponiendo una incidencia normal y un vidrio limpio). A la inversa, eso significa que el 5% de la luz incidente se refleja. El porcentaje exacto depende del índice de refracción (que depende de la longitud de onda), de la polarización que tenga la luz y del ángulo de incidencia. Los detalles se pueden encontrar utilizando en el Ecuaciones de Fresnel o utilizando este applet Yo diseñé.
Cuando se mira el cristal (desde dentro o desde fuera) se ve una mezcla de luz que se ha transmitido a través del cristal, o que se ha reflejado en él (desde la interfaz aire/cristal o cristal/aire). A partir de un determinado umbral, su ojo/cerebro empezará a elegir la imagen transmitida o reflejada en lugar de la otra. Esto no puede ser una ciencia exacta; definitivamente hay una zona gris en la que se puede "elegir" ver ambas.
La relación entre la luz reflejada y la transmitida dependerá de la relación entre las intensidades de luz dentro y fuera de la ventana y de la cifra de 95/5 que he citado anteriormente (por tanto, también dependerá del ángulo de incidencia, la polarización y la longitud de onda). Un algoritmo sencillo podría medir la intensidad de la luz dentro de la habitación y fuera de la ventana. En el ejemplo dado, a menos que la luz interior sea 20 veces más brillante que la luz exterior, la luz transmitida hacia dentro dominará sobre la luz reflejada. En cambio, si miramos desde el exterior, la luz reflejada domina hasta que la luz del interior de la habitación supera 1/20 de la intensidad luminosa del exterior.
Los espejos "unidireccionales" (que es una denominación errónea) suelen llevar algún tipo de película reflectante (aluminio) para reducir la relación 95/5, lo que alteraría la discusión anterior.
En una aproximación decente, sólo debería producirse cuando la cantidad de luz que incide en la ventana desde el exterior es igual a la cantidad de luz que incide desde el interior si no hay revestimientos especiales en el cristal que potencien la reflexión de una forma u otra. En otras palabras, si la cantidad de luz que se refleja hacia un observador exterior es igual a la cantidad de luz que se refleja hacia usted, cada uno tendrá aproximadamente la misma visibilidad del otro. Sin embargo, es una cuestión difícil de deducir a partir de los primeros principios con gran precisión, porque hay una diferencia en las propiedades de transmisión y reflexión del vidrio con diferente longitud de onda y ángulo de incidencia. Éstas suelen ser diferentes para la luz interior y la luz exterior natural. También hay una diferencia entre una parte de la ventana que es difícil de ver a través de ella debido al deslumbramiento y toda la escena fuera de la ventana que es difícil de observar debido a la baja iluminación en el exterior y demasiado reflejo en el interior.
En la práctica, si no dispone de fotodetectores que controlen continuamente la luminosidad para determinar cuándo deben abrirse las persianas, puede pensar en un algoritmo determinado por la astronomía. Se puede predecir cuándo saldrá y se pondrá el sol (y su trayectoria por el cielo si te interesa también el efecto del ángulo, es decir, los cambios estacionales). Podrías recoger algunos datos colocando dos objetos idénticos a distancias fijas (gnomos de jardín o algo así) dentro y fuera de tu casa y ver cómo la posición del sol en el cielo se correlaciona con tu capacidad de ver mejor dentro o fuera. Sólo recuerda mantener la iluminación de tu casa constante para todas las mediciones, si te sientes capaz de hacerlo.
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